(57)【要約】【課題】通信特性が様々に異なる周辺機器との間で無線通信を行う場合でも、その特性の相違を調整して適切に通信を行うことができるセキュリティ制御装置を提供する。【解決手段】コントローラのメモリに、各無線器についてマンチェスタ符号の復号化をどのような検出方式で行うかを示す情報と、通信レートのずれが蓄積される特性を示す情報とを予め記憶し、無線送信部通は、その情報に基づいて、無線器の受信特性を４つのパターンに分類し、各パターンに応じて自身が送信を行う態様を調整する。それにより、通信対象となる無線器の受信特性が様々に異なる場合でも、それに応じてコントローラ側が信号の送信態様を調整して対応するので、通信を適切に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全監視動作を行うため、周辺機器との間でマンチェスタ符号を用いた無線通信を行うセキュリティ制御装置において、
前記周辺機器について、前記マンチェスタ符号の復号化をどのような検出方式で行うかを示す情報と、通信レートのずれが蓄積される特性を示す情報とが記憶される記憶手段と、
前記周辺機器が、受信信号のビット波形における前半期間のレベルを検出して復号化を行い、且つ前記ずれの蓄積が増加する特性を備えている場合には、前記周辺機器に送信する信号のビット波形における前半期間をより長くするように調整し、
前記周辺機器が、受信信号のビット波形における後半期間のレベルを検出して復号化を行い、且つ前記ずれの蓄積が減少する特性を備えている場合には、前記周辺機器に送信する信号のビット波形における後半期間をより長くするように調整し、
前記周辺機器が、受信信号のビット波形における前半期間のレベルを検出して復号化を行い、且つ前記ずれの蓄積が減少する特性を備えている場合には、前記周辺機器に信号を送信するタイミングを早くするように調整し、
前記周辺機器が、受信信号のビット波形における後半期間のレベルを検出して復号化を行い、且つ前記ずれの蓄積が増加する特性を備えている場合には、前記周辺機器に信号を送信するタイミングを遅くするように調整する通信特性調整手段とを備えることを特徴とするセキュリティ制御装置。
【請求項２】
前記周辺機器より受信した信号のビット波形における前半期間のレベルを検出して復号化を行う受信手段を備え、
前記通信特性調整手段は、前記周辺機器が、送信信号について前記ずれの蓄積が減少する特性を備えている場合は、受信信号の復号化タイミングを早くすることを特徴とする請求項１記載のセキュリティ制御装置。
【請求項３】
前記周辺機器より受信した信号のビット波形における後半期間のレベルを検出して復号化を行う受信手段を備え、
前記通信特性調整手段は、前記周辺機器が、送信信号について前記ずれの蓄積が増加する特性を備えている場合は、受信信号の復号化タイミングを遅くすることを特徴とする請求項１記載のセキュリティ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全監視動作を行うため、周辺機器との間でマンチェスタ符号を用いた無線通信を行うセキュリティ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばホームセキュリティシステムを構成する各機器については、ユーザにサービスを提供しながら、機能の追加やコストダウン等を目的として交換が行われたり、新たな機器が追加される場合が多い。すると、それらの変更が蓄積されることで、機器間で行う通信特性について微小な不整合が累積し、ある段階で許容範囲を超えて通信不能に至ることが想定される。
例えば、無線通信において送受信機器間で発生する周波数誤差に対応する技術として、特許文献１に開示されているものがある。
【特許文献１】特開平２−２２６８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１は、スペクトラム拡散通信方式を前提としており、受信信号に含まれているＰＮ符号と、受信側で発生させる基準ＰＮ符号との間に周波数誤差が生じた場合に位相補正を行うことで同期制御を可能としている。このような補正技術は、マンチェスタ符号を用いた無線通信を行うセキュリティ制御装置については直ちに適用することはできない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信特性が様々に異なる周辺機器との間で無線通信を行う場合でも、その特性の相違を調整して適切に通信を行うことができるセキュリティ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載のセキュリティ装置によれば、記憶手段には、周辺機器について、マンチェスタ符号の復号化をどのような検出方式で行うかを示す情報と、通信レートのずれが蓄積される特性を示す情報とが予め記憶されている。そして、通信特性調整手段は、前記情報に基づいて、周辺機器の受信特性を４つのパターンに分類し、各パターンに応じた調整を以下のように行う。（１）受信信号のビット波形における前半期間のレベルを検出し、且つずれの蓄積が増加する場合には、その周辺機器に送信する信号のビット波形における前半期間をより長くし、（２）受信信号のビット波形における後半期間のレベルを検出し、且つずれの蓄積が減少する場合には、送信信号のビット波形における後半期間をより長くする。また、（３）周辺機器が、受信信号のビット波形における前半期間のレベルを検出し、且つ前記ずれの蓄積が減少する場合には、信号の送信タイミングを早くし、（４）受信信号のビット波形における後半期間のレベルを検出し、且つ前記ずれの蓄積が増加する場合には、信号の送信タイミングを遅くする。
【０００５】
すなわち、パターン（１），（２）の場合は、周辺機器側における通信レートずれの蓄積状態に応じて、送信信号ビット波形について検出対象期間を相対的に長くすることでマージンを持たせる。また、パターン（３），（４）の場合は、パターン（１），（２）のようにマージンを持たせて対応することは困難であるから、信号の送信タイミングを早くしたり、遅くしたりすることで調整する。したがって、通信対象となる周辺機器の受信特性が様々に異なる場合でも、それに応じてセキュリティ装置側が信号の送信態様を調整して対応するので、通信を適切に行うことができる。
【０００６】
請求項２記載のセキュリティ制御装置によれば、受信手段が、周辺機器より受信した信号のビット波形における前半期間のレベルを検出して復号化を行う場合、通信特性調整手段は、周辺機器が送信信号についてずれの蓄積が減少する特性を備えていれば、受信信号の復号化タイミングを早くする。したがって、セキュリティ制御装置が、周辺機器が送信した信号を受信する場合についても、周辺機器が有する送信特性に応じて自身の受信処理を調整できる。
【０００７】
請求項３記載のセキュリティ制御装置によれば、受信手段が、周辺機器より受信した信号のビット波形における後半期間のレベルを検出して復号化を行う場合、通信特性調整手段は、周辺機器が送信信号についてずれの蓄積が増加する特性を備えていれば、受信信号の復号化タイミングを遅くする。したがって、請求項２と同様に、周辺機器が有する送信特性に応じて自身の受信処理を調整できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図４は、コントローラと複数の周辺機器とで構成されるセキュリティ制御システムの構成を示す。コントローラ１（セキュリティ制御装置）は、周辺機器である無線送信器２，無線受信器３，無線送受信器４との間でマンチェスタ符号を用いた無線通信を行い、安全監視動作を行うようになっている。コントローラ１は、マイクロコンピュータ等で構成されるデータ処理部５及びメモリ６（記憶手段）や、無線送信部７（通信特性調整手段，送信手段）及び無線受信部（受信手段）８を備えている。
【０００９】
無線送信器２は、同様にマイクロコンピュータ等で構成されるデータ処理部９や無線送信部１０を備えると共に、例えば住宅の窓に取り付けられているマグネットセンサ１１からのセンサ信号が入力されるセンサ検出部１２を備えている。そして、窓が開けられたことをマグネットセンサ１１が検出して信号を出力すると、その検出状態は、センサ検出部１２を介してデータ処理部９により認識され、無線送信部１０を介してコントローラ１に送信される。
【００１０】
無線受信器３は、同様にデータ処理部１３や無線受信部１４を備えると共に、出力制御部１５を介してスピーカ１６より音声信号を出力するようになっている。すなわち、コントローラ１より無線受信部１４が受信した信号の内容に応じて、データ処理部１３が出力制御部１５を制御することでスピーカ１６より音声信号が出力される。
【００１１】
無線送受信器４は、データ処理部１７や無線送信部１８並びに無線受信部１９を備えると共に、例えば受信器４の本体に取り付けられている緊急報知用のボタン２０の操作信号（オンオフ信号）が入力される入力検出部２１を備えている。そして、ユーザがボタン２０をオン操作したことを入力検出部２１が検出して信号を出力すると、その検出状態がデータ処理部１７により認識され、無線送信部１８を介してコントローラ１に送信される。また、データ処理部１７は、コントローラ１より無線受信部１９が受信した信号の内容に応じて所定の処理を行う。
【００１２】
そして、コントローラ１のメモリ６は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、そのメモリ６には、各無線器２〜４の製品型番と、各製品毎の通信特性を示すデータのテーブル（特性テーブル）２２が記憶されている。図５は、特性テーブル２２の一例を示す。通信特性は、（１）受信サンプリング特性と（２）送受信タイミング特性とに分けられる。（１）の受信サンプリング特性は、無線受信器３や無線送受信器４が受信したマンチェスタ符号を復号化する場合に、１ビットを示す波形（ＥＴＵ：Elementary Time Unitに対応する波形）について、（ａ）レベルが遷移するエッジを検出するか、（ｂ）波形前半のレベルを検出するか、（ｃ）波形前半のレベルを検出するかの３種類に分類される。
【００１３】
すなわち、マンチェスタ符号では、１ビット波形におけるレベル変化エッジの立上りに「０」、立ち下がりに「１」を割り当てるが（図１，図２参照）、これは１ビット波形の前半期間のレベルを検出して、ロウであれば「０」，ハイであれば「１」と復号化することもできる。また、これは１ビット波形の前半期間のレベルを検出すれば、前者の反転で「０」，「１」を復号化することもできる。
【００１４】
また、（２）の送受信タイミング特性は、通信レートの精度に関するもので、通信レートのずれが（ａ）発生しないもの，（ｂ）ずれが大きくなる方向に蓄積されるもの，（ｃ）ずれが小さくなる方向に蓄積されるものの３種類に分類される。例えば、（ａ）は通信レートを設定する回路において、水晶発振子のように発振周波数精度が高いものを用いている場合、（ｂ），（ｃ）は、同回路においてＣＲ発振回路のように発振周波数精度が低いものを用いている場合などが対応する。
そして、（ｂ），（ｃ）の場合は、後述するように信号の送受信タイミングを調整する必要があるので、ずれの特性情報に加えて、ずれの調整に必要なパラメータが記憶されている。すなわち、信号の送受信開始位置の調整を行う必要があるビット数（例えば、送信を開始してから、何ビット送信した時点で調整を行う必要があるか，調整実施ビット数）と、その調整を行う長さ（μｓ）である。
【００１５】
図５では、特性テーブルにコントローラと周辺機器Ａ〜Ｆの通信特性が示されている。機器Ａ〜Ｃは送信器，機器Ｄ，Ｅは受信器、機器Ｆは送受信器である。コントローラと送受信器Ｆは、何れも（１）（ａ）である。送信器Ａは（２）（ａ）、送信器Ｂは（２）（ｂ）であり、調整実施ビット数「５０」，調整長「５０［μｓ］」が設定されている。受信器Ｄは（１）（ｂ）且つ（２）（ｃ）であり、調整実施ビット数「７０」，調整長「４０」が設定され、受信器Ｅは（１）（ｂ）且つ（２）（ｂ）であり、調整実施ビット数「６０」，調整長「５」が設定されている。
尚、メモリ６には、実際にコントローラ１の通信対象となっている無線器の情報だけを記憶しても良いし、将来的に通信対象となる可能性がある無線器の情報も併せて記憶しても良い。後者の場合、初期処理において、コントローラ１の通信対象となる無線器と先ず通信を行い、相手の製品番号情報を取得するなどして特定する必要がある。
【００１６】
すなわち、コントローラ１は、各無線器２〜４と無線通信を行うことで、例えば住宅に不法侵入が行われたような状態や、或いは火災の発生などを検知すると、それに応じてスピーカ１６より音声を出力して警告や報知を行ったり、通報を行うなどしてセキュリティ制御システムを統括的に制御する。
【００１７】
次に、本実施例の作用について図１乃至図３も参照して説明する。図３は、セキュリティ制御装置１が無線器２〜４に対して送信を行う場合に、無線送信部７を中心に実行される処理の内容を示すフローチャートである。無線送信部７は、先ずメモリ６より特性テーブルのデータを読み出して（ステップＳ１）、通信対象とする無線器の通信特性を判断する（ステップＳ２）。その特性が（１）（ａ）であれば特段の調整は不要であるから、そのまま前半ビット（ＥＴＵ前半）の送信処理に移行する（ステップＳ６）。エッジ検出で復号化を行う場合、通信レートのずれは問題とならないからである。
【００１８】
一方、ステップＳ２において、通信特性が（１）（ｂ）且つ（２）（ｃ）である場合は、ＥＴＵの前半を２５％長くするように設定する（ステップＳ３）。すなわち、通常は、ＥＴＵの前半，後半が各５０％となるように設定されるが、ステップＳ３では、前半が７５％，後半が２５％となるように変更される。これは、図１（ａ），（ｂ）に示すケースに対応する。図１（ａ）に示すように、受信側でＥＴＵの前半期間につきレベル検出を行うタイミングのずれが増加方向に蓄積されると、ＥＴＵの前半期間より外れることが想定される。そこで、図１（ｂ）に示すように、予め送信側でＥＴＵの前半を２５％長くするように設定すれば、それによりマージンを持たせて、前半期間のレベル検出タイミングが外れることを回避する。
【００１９】
尚、ＥＴＵは通信レートに応じて定まり、その前半，後半をどのような割合に設定するかは、後半ビット開始タイマと、前半ビットタイマに設定する値によって決定される。双方のタイマによる計時時間の和がＥＴＵに相当する。
【００２０】
また、ステップＳ２において、通信特性が（１）（ｃ）且つ（２）（ｂ）である場合は、ＥＴＵの後半を２５％長くするように設定する（ステップＳ４）。すなわち、この場合、前半が２５％，後半が７５％となるように変更される。これは、図１（ｃ），（ｄ）に示すケースに対応する。図１（ｃ）に示すように、受信側でＥＴＵの後半期間につきレベル検出を行うタイミングのずれが減少方向に蓄積されると、検出タイミングが後半期間より外れることが想定される。そこで、図１（ｄ）に示すように、予め送信側でＥＴＵの後半を２５％長くするように設定してマージンを持たせ、後半期間のレベル検出タイミングが外れることを回避する。
【００２１】
更に、ステップＳ２において、通信特性が（１）（ｂ）且つ（２）（ｂ），又は（１）（ｃ）且つ（２）（ｃ）である場合は、上記のような調整では対応できず、コントローラ１側より信号を送信する起点を、時間的に調整する必要がある。そこで、特性テーブル２２に記憶されている開始位置調整実施ビット数と、その調整長さのデータを読み出して、調整用のレジスタ等にセットする（ステップＳ５）。
【００２２】
ステップＳ３〜Ｓ５を実行すると、何れもステップＳ６に移行する。そして、後半ビット監視タイマにデータをセットし、そのタイマがカウントアップするまで待機する（ステップＳ７）。それから、ＥＴＵ後半の送信処理を行う（ステップＳ８）。先ず、送信データのビット数に残りがあるか否かを判定し（ステップＳ９）、残りが「０」であれば送信は終了する。残りが「０」でなければ、「調整実施ビット数」の設定があるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ２〜Ｓ４の場合、「調整実施ビット数」の設定はないのでステップＳ１１に移行し、前半ビット開始タイマをセットして、そのタイムアップを待つ。タイムアップするとステップＳ６に移行する。
【００２３】
一方、ステップＳ１０において、ステップＳ５のケースに対応して「調整実施ビット数」の設定がある場合は、調整実施ビット数を設定したカウンタのカウントダウン（デクリメント）を行う（ステップＳ１２）。そして、調整実施ビット数が「０」でなければ、ステップＳ１３よりＳ１１に移行する。したがって、調整実施ビット数が「０」に達するまでは、Ｓ６〜Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１１のループを回り続ける。
【００２４】
調整実施ビット数が「０」に達すると、ステップＳ１３より、通信特性に応じて分岐する。すなわち、（１）（ｃ）且つ（２）（ｃ）の場合は、前半ビット開始タイマの設定値に、調整長に相当するデータを加算し（ステップＳ１４）、（１）（ｂ）且つ（２）（ｂ）の場合は、前半ビット開始タイマに設定する値より、調整長に相当するデータを減算する（ステップＳ１５）。それから、ステップＳ１１に移行する。
【００２５】
ステップＳ１５は、図２（ａ），（ｂ）に示すケースに対応する。図２（ａ）に示すように、受信側でＥＴＵの前半期間につきレベル検出を行うタイミングのずれが減少する方向に蓄積されると、ＥＴＵの前半期間より外れることが想定される。そこで、図２（ｂ）に示すように、送信開始から調整必要ビット数分だけ送信を行った時点で、送信開始タイミングを若干早くするように調整設定することで、前半期間のレベル検出タイミングが外れることを回避する。
【００２６】
一方、ステップＳ１４のケースは、図２（ｃ），（ｄ）に示すケースに対応する。図２（ｃ）に示すように、受信側でＥＴＵの後半期間につきレベル検出を行うタイミングのずれが増加する方向に蓄積されると、ＥＴＵの後半期間より外れることが想定される。そこで、図２（ｄ）に示すように、送信開始から調整必要ビット数分だけ送信を行った時点で、送信開始タイミングを若干遅くするように調整設定することで、後半期間のレベル検出タイミングが外れることを回避する。
【００２７】
以上のように本実施例によれば、コントローラ１のメモリ６に、無線器２〜４について、マンチェスタ符号の復号化をどのような検出方式で行うかを示す情報と、通信レートのずれが蓄積される特性を示す情報とを特性テーブル２２として予め記憶し、無線送信部通７は、その情報に基づいて、無線器の受信特性を４つのパターンに分類し、各パターンに応じて自身が送信を行う態様を調整するようにした。したがって、通信対象となる周辺機器の受信特性が様々に異なる場合でも、それに応じてコントローラ１側が信号の送信態様を調整して対応するので、通信を適切に行うことができる。
【００２８】
本発明は上記し、又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
コントローラ１の特性テーブル２２に情報が記憶されていない新規の周辺機器を通信対象とする場合は、当該周辺機器の情報を、例えば外部より通信でコマンドを送信することにより特性テーブル２２に追記させれば良い。
ステップＳ３，Ｓ４で行う調整は、必ずしも全ての送信ビットについて行う必要はなく、例えば、送信開始から所定のビット数を送信した時点で行っても良い。要は、受信側で受信処理のエラーが発生することを回避すれば良いので、その限度において、適当なタイミングでＥＴＵを調整すれば良い。
また、ＥＴＵの前半，後半期間を長くする場合、その割合は２５％に限ることなく、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
同様に、ステップＳ５における調整も、必ずしも調整実施ビット数が「０」に達した時点で行う必要はなく、最初に調整を行い、その時点から、調整実施ビット数のカウントダウンを開始し「０」に達した時点で次回の調整を行っても良い。
【００２９】
周辺機器が送信した信号を、セキュリティ制御装置が受信する場合についても、同様に調整を行えば良い。すなわち、無線受信部８に相当する受信手段が、周辺機器より受信した信号のビット波形における前半期間のレベルを検出して復号化を行う場合（１）（ｂ）、周辺機器が送信信号についてずれの蓄積が減少する特性（２）（ｂ）を備えていれば、受信信号の復号化タイミングを所定ビット数毎に早くする。したがって、周辺機器が有する送信特性に応じて自身の受信処理を調整できる。
また、受信手段が、周辺機器より受信した信号のビット波形における後半期間のレベルを検出して復号化を行う場合（１）（ｃ）、周辺機器が送信信号についてずれの蓄積が増加する特性を備えていれば（２）（ｃ）、受信信号の復号化タイミングを所定ビット数毎に遅くする。したがって、この場合も、周辺機器が有する送信特性に応じて自身の受信処理を調整できる。
また、上記実施例におけるセキュリティ制御装置（コントローラ１）と周辺機器（無線器２〜４）との関係を、入れ替えて同様の処理を行っても良い。例えば、周辺機器側が、セキュリティ制御装置の受信，送信の特性に関する情報を記憶しておき、その情報に基づいて自身が送信，受信を行う態様を調整しても良い。
周辺機器に接続されるセンサ等は、その他、振動センサ、温度センサ、煙センサ、赤外センサ、カメラなどであっても良い。また、周辺機器の数は、１，２でも、４以上であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例であり、（ａ）マンチェスタ符号のＥＴＵ前半につきレベル検出を行うタイミングのずれが増加する場合と、（ｂ）対応する調整を示す図、（ｃ）同ＥＴＵ後半につきレベル検出を行うタイミングのずれが減少する場合と、（ｄ）対応する調整を示す図
【図２】（ａ），（ｂ）は同タイミングのずれが減少する場合の図１（ａ），（ｂ）相当図、（ｃ），（ｄ）は同タイミングのずれが増加する場合の図１（ｃ），（ｄ）相当図
【図３】セキュリティ制御装置が送信を行う場合に実行される処理の内容を示すフローチャート
【図４】セキュリティ制御システムの構成を示す図
【図５】特性テーブルの一例を示す図
【符号の説明】
【００３１】
図面中、１はコントローラ（セキュリティ制御装置）、２は無線送信器（周辺機器）、３は無線受信器（周辺機器）、４は無線送受信器（周辺機器）、６はメモリ（記憶手段）、７は無線送信部（通信特性調整手段，送信手段）、８は無線受信部（受信手段）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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